Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы

Филиппов-Чехов Александр Олегович

Обстоятельства, возвышающие температуру, т. е. приближающие кривую температуры к полюсу, суть в умеренном поясе: близость западного берега, условия, способствующие образованию полуостровов и озер; господство ветров, направляющихся с юга или с запада; цепи гор, защищающих местность от ветров, дующих из стран более холодных; редкость болот; ясное небо в течение лета; близость морского течения, приносящего воду более теплую, чем вода окружающих морей.

Обстоятельства, охлаждающие температуру, следовательно изгибающие изотермы к экватору, суть: возвышение места над поверхностью моря при отсутствии обширных плоских возвышенностей; недостаток заливов в очертании страны, простирающейся к полюсу до пределов вечных льдов, или страны, представляющей между своими меридианами у экватора море и совершенное отсутствие материка; цепи гор, заслоняющих своим направлением доступ теплых ветров; близость открыто стоящих гор, по сторонам которых ветры в течение ночи, так сказать, скользят по ним; большие леса; присутствие болот, образующих до самой середины лета небольшие подземные глетчеры (ледники); пасмурное летом небо, мешающее действию солнечных лучей на поверхность земли; ясное небо зимой, способствующее лучеиспусканию теплорода.

Из изложенного видно, что в климате Европы присутствуют почти все согревающие условия, между тем как в климате Азии видим противоположное; поэтому в последней изотермы должны значительно искривляться к экватору, что и подтверждается наблюдением.

Затем Гумбольдт переходит к рассмотрению отдельных влияний из числа указанных выше. Приступая к изучению отношений

между материком и водами и исследуя влияние больших масс последних, он нашел, что вследствие гладкой поверхности и правильности формы замечается и однообразие солнечного влияния, отчего и кривые теплоты на больших морях только немного уклоняются от своего нормального направления, т. е. направления параллельного экватору; хотя совершенной правильности в этом отношении не замечается. Она несколько нарушается морскими течениями, в свою очередь отчасти зависящими от очертаний берегов. Лучи солнца, как известно, проникают отчасти в воду. Падая на нее, часть их нагревает поверхность ее, другая же часть их, ослабевшая при этом уже от потерянного, нагревает нижние слои ее. Иное явление мы наблюдаем на материке: здесь составные части его не пропускают солнечных лучей, которые сосредоточиваются таким образом на поверхности земли, возвышая этим температуру местности. Рука об руку с этим возвышением ее днем идет более значительное охлаждение в продолжение ночи и в течение зимы. Из этого следует, что колебание температуры денное и годичное должно быть гораздо значительнее на материке, нежели на воде. Влияние температурных условий воды на материк должно быть тем сильнее, чем значительнее протяжение разграничительной линии между обоими элементами в сравнении с массой материка. Нам из физики известно, что всякое влияние в природе сильнее у своего источника, ослабевая по мере удаления от него. Применяя это правило к настоящему вопросу, мы убеждаемся, что если материк представляет такую форму, что ни одна точка его не находится в очень значительном расстоянии от берегов, то указанное выше влияние воды проявляется на нем гораздо сильнее нежели на сплошно образованном материке, средина которого лежит на значительном расстоянии от моря. Поэтому чем более страна представляется разбитой вдающимися в нее заливами, чем более она удаляется от формы круга, представляющего, как известно, при одинаковой плоскости самую малую периферию, другими словами, чем значительнее береговая линия страны в сравнении с ее площадью, тем сильнее отразится внутри этой страны влияние моря. Из всех частей света Европа представляется более других разбитой вдающимися в нее землями и морями. По определению Гумбольдта длина береговой линии Европы равна 3,03, Азии – 2,41, Африки – 1,35, Новой Голландии – 1,44, Южной Америки – 1,69, Северной Америки – 2,89, принимая эту линию равной единице, если бы каждая из этих частей света представляла круг. Из этого мы видим, что форма Европы уклоняется от формы круга гораздо более, чем все остальные части света, и вследствие этого влияние моря на материках должно быть здесь гораздо значительнее. В чем оно состоит? Мы знаем из ежедневного опыта, что холодное тело, находясь возле теплого, охлаждает последнее, между тем как теплое, помещенное возле холодного, нагревает его. Так как летом море холоднее материка, зимою же – теплее его, то ясно, что оно будет летом охлаждать материк, а зимой согревать его; другими словами – оно будет сглаживать крайности времен года, и мы получим отличия между континентальным и береговым климатом. Европа отличается по преимуществу первым; Азия – по крайней мере северная часть ее – последним.

Сравнивая многочисленные наблюдения температуры между поворотными кругами, Гумбольдт нашел, что между ними средняя температура воздуха над твердой землей 2,2° выше температуры над морем. Если этот нагретый в тропических местностях воздух направляется в более высокие широты, то он необходимо должен там оказывать и более сильное действие. Но материки распределены как на земном шаре вообще, так и под тропиками, очень неравномерно. Это видно из того, что если мы предположим, что между тропиками площадь материков, не занятых водой, равна 1000 частям, то из них 461 часть придется на Африку, 301 часть на Америку, 124 ч. на Новую Голландию и Индийский архипелаг и 114 на Азию. Таким образом на Америку и Африку вместе приходится 762 части, заключенных между 132 ѕ градусами долготы, между тем как остальные 227 ј градусов заключают только 238 частей. Поэтому-то умеренный пояс, получая при посредстве ветров (между которыми южные ветры оказываются господствующими) воздух из тропических местностей, должен быть всего теплее там, где на долю его приходится maximum тропического материка. Эта более других частей умеренного пояса привилегированная и есть – западная часть древнего мира.

Гумбольдт весьма тщательно исследовал влияние почвы на температуру. Из физики известно, что теплород переходит из одного тела в другое, находящееся с ним в соприкосновении таким образом, что температура более холодного увеличивается, а более теплого уменьшается до тех пор, пока различие в теплоте обоих не сгладится. Этот обмен теплоты совершается постепенно таким образом, что все части тела, более близкие к источнику теплоты, представляют всего более высокую температуру, чем удаленные от него. Кроме этой проводимости тепла последнее сообщается другим телам еще посредством лучеиспускания; оно состоит в том, что из источника тепла последнее исходит по всем направлениям, и притом прямолинейным, нагревая все встречающиеся на этом пути предметы по мере высоты температуры самого источника. Солнце представляет для земли самый важный источник тепла; от лучей его зависит температура земного шара. Все предметы, на нем находящиеся, испускают их себя теплоту, но с другой стороны они, вследствие этого общего свойства их, и получают ее от других и так как количество испущенных лучей, другими словами, расход их уменьшается с увеличивающимся охлаждением, то пока условия остаются одинаковыми, равновесие не нарушается. Расход не превышает прихода. Пока тело расходует более тепла, чем принимает его, – оно охлаждается; но по мере охлаждения расход сокращается и вместе с ним уменьшается и потеря. Наконец расход уравновешивается с приходом. То же самое случается, когда тело нагревается вследствие усилившегося прихода; чем выше происшедшая от этого нагревания температура, тем сильнее и сильнее становится и расход ее. Отношение различных тел к лучам солнечным тоже не одинаково. Точно так, как есть тела, пропускающие через себя лучи света (тела прозрачные), так с другой стороны в природе видим тела, пропускающие через себя лучи теплорода, так называемые теплопрозначные тела.

Между последними газы занимают первое место. Этому обстоятельству мы обязаны тем, что лучи теплорода, не будучи поглощаемы атмосферическим воздухом, имеют возможность проникать до поверхности земли. Так как воздух поглощает только незначительную часть солнечных лучей, то он, конечно, не нагревается до такой степени, как если б он поглощал их вполне. Но этим непоглощенным на пути остатком, падающим на другие тела, не так безразличные к получаемой ими извне теплоте, некоторые из них пользуются для усиления своей температуры. Таким образом объясняется, что температура тел, лежащих, так сказать, на дне воздушного океана, бывает выше нежели температура самого воздуха, несмотря на то, что последний находится между этими телами и источником их теплоты, солнцем. Обстоятельство это составляет характеристическое отличие между лучеиспусканием и теплопрозрачностью. Лучи, падающие на тела, не проводящие теплоты, не поглощаются ими вполне и не обращаются на возвышение их температуры; они отчасти отражаются, отчасти же переходят на окружающие другие тела или возвращаются в атмосферу. Часть поглощенная, т. е. оставшаяся после отражения, тоже неодинакова для различных тел; так, предметы черные, темные, шероховатые поглощают гораздо больше, чем тела светлые и представляющие гладкую поверхность.

Те предметы, которые легко принимают лучи теплорода, испускают их тоже легко: ночью и зимой они

теряют больше теплоты и как расход противоположен приходу, то в противоположность к упомянутому выше явлению тело, хорошо испускающее теплород, оказывается несколькими градусами холоднее слоев окружающего его воздуха. Потери, испытываемые земным шаром посредством лучеиспускания теплорода, значительнее при ясном небе, чем при пасмурном: в последнем случае облака обращают большую часть лучей назад, на поверхность земли. Так как последняя очень разнообразна, местами покрыта лесом, местами травой, местами опять представляет голый песок, то естественно, что все эти различные условия оказывают неодинаковое влияние на температуру, способствуя то повышению, то понижению ее. Исследования Гумбольдта, произведенные на больших пространствах, доказали несомненно важность этих влияний.

И влияние высот не ушло от внимания Гумбольдта. Устраняя вышеизложенные причины и принимая в расчет только рельеф земной поверхности, он приписывает ему тоже значительное влияние на климат страны. Большее или меньшее возвышение над уровнем океана, наклонение склонов гор, различное положение их к солнечным лучам, тень, бросаемая отдельными частями их в различное время дня и года, неравномерность лучеиспускания ночью, смотря по тому, ясно ли или подернуто небо облаками, все эти обстоятельства не остаются без влияния на климат местности. Вследствие лучеиспускания теплорода земных предметов, представляющих значительную поверхность и выдающихся над земной поверхностью, горы способны нагревать близлежащие слои воздуха, вызывая этим течения его, нередко прерываемые охлаждающим действием больших, пасмурных туч. Плоские возвышенности однообразием своей поверхности с протяжением оказывают действие, занимающее средину между указанными крайностями. Из наблюдений Гумбольдта явствует, что под тропиками, в Кордильерах Андов, плоские возвышенности пространством в 25 кв. миль поднимают среднюю температуру воздуха на 1,5° до 2,3° над температурой, наблюдаемой на той же высоте на крутых склонах гор. Если бы уровень моря вследствие какого-нибудь необыкновенного переворота на земном шаре значительно понизился, то температура теперешних равнин и плоскогорий понизилась бы.

Переходя к любимому своему предмету – определению высоты границы снегов, Гумбольдт, развивая свою теорию, находит, что высота летней границы снега, т. е. границы, которую обыкновенно принимают за действительную границу снегов, есть результат противоположных влияний лета и зимы. Число туазов, на которые снег летом отодвигается, не зависит ни от теплоты лета, ни от самого теплого месяца, но от множества обстоятельств. Между ними играют главную роль: количество выпавшего зимой снега, форма, обнажение и расстояние соседних плоских возвышенностей, очертание горных вершин, направление ветров, более или менее континентальное положение места, количество лежащих вблизи снегов и, наконец, ясное или пасмурное небо. При этом может, однако, случиться, что место, в котором граница снегов более всех других поднимается, не лежит под самим экватором и что вообще правило, по которому снежная граница с увеличивающейся широтой места понижается, подвержено некоторым исключениям. На них Гумбольдт обратил внимание, когда (в 1816 г.) сделались известны измерения Гималаев Уэббом, и когда (1826 г.) Пэнтланд [67] нашел, что и в Боливии граница снегов выше, чем Гумбольдт нашел ее под экватором. Необыкновенно важна в этом отношении составленная им таблица разных границ снега с указанием при этом средних годичных и летних температур у морских берегов и выводы, сделанные им на основании этих данных.

67

Джозеф Барклай Пэнтланд (Joseph Barclay Pentland, 1797-1873) – ирландский географ, натуралист и путешественник. Экспедиция Пэнтланда в Боливию состоялась в 1826-1827 гг. Много позже он состоял там чиновником. П. состоял в переписке с Кювье и Дарвином.

Что касается влияний воздуха и воды, то их главная роль состоит в сглаживании резких отличий температуры. Страны холодные нагреваются течениями обоих элементов, а жаркие – охлаждаются. И воздух, и вода, переносясь в другие страны, приносят с собой температуру своего месторождения, и смотря по тому, нагреваются ли они или охлаждаются в новой стране, они поглощают или сообщают последней теплоту.

Мы имели прежде случай указать, как Гумбольдт обратил особенное внимание на изыскание средств определить распределение температуры на земной поверхности; в настоящем периоде своей научной деятельности он посвятил себя исследованию причин этих явлений. Из этих трудов его и трудов ученых, собиравших и разрабатывавших по указанному им направлению материалы, возникло столь важное здание сравнительной климатологии. Как деятельно было при сооружении его участие Гумбольдта, видно уже из того обстоятельства, что в 1817 г. при появлении первой его монографии об этом предмете в ней обозначены только 57 местностей, температура которых была отмечена по временам года, по самому холодному и самому жаркому месяцу, с указанием их широты, долготы и возвышения над уровнем моря. В его Asie centrale уже находим, что число так определенных мест достигает 311, а в 1853 г., в собрании его мелких сочинений, оно возросло уже до 506. Из сравнения этих чисел можно уже заключить, что при посредстве последнего количества мест можно было гораздо вернее определить направление кривых температуры, чем при посредстве первоначальных 57. Кроме того, если делать наблюдения в одном и том же месте в течение многих лет кряду, ненормальные средние температуры отдельных годов сглаживаются и средняя температура места, т. е. среднее число, выведенное из наблюдений многих лет, выходит вернее. И в этом отношении климатология сделала с начала текущего столетия громадные успехи, с каждым годов все более и более приближаясь к более точным результатам.

В области географии, как и следовало ожидать, исследования Гумбольдта в настоящий период сосредотачиваются преимущественно на части света, им посещенной, на средней Азии. Несмотря на то, что европейцы уже давно имели некоторое понятие о ней, несмотря на то, что эта часть света долгое время высылала свои дикие орды в Европу, она и до настоящего времени менее исследована, чем сравнительно недавно открытая Америка. Причины этого следует искать как в природе этой части света, так и в обитателях ее. Исследование сплошной континентальной массы всегда затруднительнее, чем знакомство со страной, берега которой прорезаны значительными заливами, из которых доступ вовнутрь страны легче. Но исследование это становится еще неудобнее, когда реки, по которым можно легче проникнуть чем сухим путем, представляют такое направление, какое мы видим в Средней Азии. Они орошают только незначительную часть страны, внутри которой протекают. Совершенно противоположное мы видим в этом отношении в Южной Америке. Поднимаясь вверх по течению ее четырех главных рек: Магдалены, Ориноко, Амазонской и Ла-Плата, и в северной – Миссисипи и Св. Лаврентия с ее озерами, исследователь имеет возможность без особенных почвенных затруднений перейти из области одной реки в область другой, так что все американские экспедиции могут, отправляясь с берегов, проникать внутрь страны. Хотя на западном берегу Америки и нет большой реки, но подвигаясь с востока на запад, путешественник достигает почти западного берега, где цепь Анд полагает ему преграду почти у самого моря, когда он успел пройти поперек почти весь материк Америки. Отсутствие рек в местностях гористых затрудняет в них путешествие, но главная горная цепь Америки так узка и притом так близко придвинута к морю, что путешествия от этого не только не затрудняются, но, напротив, облегчаются. Горы, расположенные решеткам, растягивающиеся на значительном пространстве, представляют гораздо более затруднений исследованию, и потому горы Париме в Южной Америке дольше других оставались неисследованными. Не менее затруднений представляют страны, лежащие под высокими градусами широты; льды, их окружающие, делают их почти недоступными. Это главная причина, почему самая северная часть Америки недостаточно исследована. Кроме этих естественных преград, путешественник часто встречает не меньшие во враждебном настроении туземцев, не допускающих путешественника проникнуть внутрь их страны.